1.2.1 种群数量的变化（第1课时）（人教版2019选择性必修2）(共38张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.2.1 种群数量的变化（第1课时）（人教版2019选择性必修2）(共38张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-20 21:46:11 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
第1章 种群及其动态
第2节 种群数量的变化
你了解“七步洗手法”吗？了解手上细菌的检测吗？
图片中的手越白意味着越脏，越黑意味着越干净
假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。
1. 第n代细茵数量的计算公式是什么？
2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
3. 在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
探究: 建构种群 增长模型的方法
① 根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记录在自己设计的表格中。
1. 第n代细茵数量的计算公式是什么？
Nn=1×２n
2. 72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
Nn＝1×２n ＝2216
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数
数量（个）
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1
2
3
4
5
6
7
8
9
②以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线。
探究: 建构种群 增长模型的方法
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
曲线图：直观，但不够精确。
数学方程式：精确，但不够直观。
探究: 建构种群 增长模型的方法
观察研究对象，提出 。
提出合理的 。
根据实验数据，用适当的 。
形式对事物的 进行 。
通过进一步 ，
对模型进行 。
问题
假设
数学
性质
表达
实验或观察
检验或修正
数学
细菌每20 min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
方法：
步骤：
模型构建法（ 模型）
探究: 建构种群 增长模型的方法
1.数学模型概念：
用来描述一个____或它的____的_________；
系统
性质
数学形式
2.建构数学模型的方法（步骤）
①观察研究对象，提出问题
②提出合理的假设
③根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型
④通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
3.数学模型的种类
①数学公式，如Nn=2n
②曲线图
分析自然界种群增长的实例
资料1 1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。
资料2 20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如右图所示。
讨论:
1.这两个资料中种群增长有什么共同点
2.种群出现这种增长的原因是什么？
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
种群数量增长迅猛,且呈无限增长趋势。
食物充足，缺少天敌等
不能，因食物和空间有限
1.产生条件:
食物和空间条件充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等条件下；
2.增长特点:
种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
t年后种群的数量为:
Nt=N0λt
一、种群增长的“J” 形曲线
3.计算公式(建立数学模型):
一年后种群的数量为:
N1=N0λ1
二年后种群的数量为:
N2=N1·λ=
N0λ2
(N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。)
理想状态
【思考1】
①当λ=1时，种群数量如何变化？
②当λ＞1时，种群数量如何变化？
③当λ＜1时，种群数量如何变化？
【思考2】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
种群数量不变(相对稳定)
种群数量增长
种群数量下降
不一定；
只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
一、种群增长的“J” 形曲线
4. λ值的生物学意义:
1-4年，种群数量呈___形增长
4-5年，种群数量__________
5-9年，种群数量__________
9-10年，种群数量_______
10-11年，种群数量_____________
11-13年，种群数量____________________________
前9年，种群数量第_______年最高
9-13年，种群数量第______年最低
“J”
增长
相对稳定
下降
下降
11-12年下降，12-13年增长
5
12
1.据图说出种群数量如何变化
现学现用
A______________
B______________
C______________
D______________
2.研究人员连续10年调查生态系统中某动物的种群数量变化，绘制的λ值变化曲线如图所示。
A、B、C、D 四点时的种群数量相比，最多的是 点；最少的是 点。
年龄结构
增长型
稳定型
衰退型
B
D
稳定型
现学现用
5.实例:
一、种群增长的“J” 形曲线
福寿螺(原产中美洲的热带和亚热带地区)
已成为世界性的外来入侵生物。
紫茎泽兰(原产于墨西哥)
5.实例:
一、种群增长的“J” 形曲线
水葫芦（凤眼莲）原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。
1.如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”型增长吗？
不会
生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线，呈“S”型。
2.如何验证这个观点？
思考？
时间/d
种群数量/个
K=375
大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快；
第五天以后基本维持在375个左右。
自然条件下，为什么种群增长到K值左右便会趋于稳定？
思考？
自然条件下，资源和空间总是有限的；
当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，这就会使种群的出生率降低，死亡率升高。
当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平（K值）。
种内竞争对种群数量起调节作用。
二、种群增长“S”型曲线
1. “S”形增长含义
资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力），种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“ ”形。
S
2. 适用对象：
一般自然种群的增长
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K 值。
3. 环境容纳量（K值）
4.曲线图分析
ab段：
bc段：
c点：
cd段：
de段：
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。
种群数量为K/2，种群增长速率达到最大
（1）各区段分析:
二、种群增长“S”型曲线
4.曲线图分析
二、种群增长“S”型曲线
（2）K值分析
不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
②在环境条件没有变化的情况下，种群数量到达K值后就不再变化了吗？
①同一种群的K值是固定不变的吗？
种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
③K值是不是种群数量的最大值？
不是；K值是种群在一定环境条件下所能维持的种群最大数量
①图中阴影部分表示什么？
②环境阻力如何用自然选择学说内容解释？
环境阻力。
生存斗争中被淘汰的个体数。
不等同，已经存在环境阻力。
（3）“J”形曲线和“S”形曲线比较分析
③“S”形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？为什么？
4.曲线图分析
二、种群增长“S”型曲线
4.曲线图分析
二、种群增长“S”型曲线
（4）S形曲线的变形
种群数量在 K/2值时，种群—
增长最快
种群数量小于K/2值时种群—
增长逐渐加快
种群数量大于K/2值时种群—
增长逐渐减慢
“S”型曲线各段种群的年龄结构如何化？
t0 t1 t2 时间
种群数量
K
t0 t1 t2 时间
0 K/2 K 数量
增长速率
K/2
种
群
数
量
“S”
型
增
长
曲
线
K/2
K
种
群
数
量
增
长
率
时间
D: 出生率＝死亡率，即
种群数量处于K值。
B: 出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。
4.曲线图分析
二、种群增长“S”型曲线
（4）S形曲线的变形
增长速率＝(现有个体数－原有个体数)／增长时间
=(出生数－死亡数)/时间。(有单位，如个/年)
故增长率不能等同于增长速率。
种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线(即斜率)
5.种群增长率与种群增长速率
(1)增长率:
(2)增长速率:
增长率＝(现有个体数－原有个体数)／原有个体数×100％
举例: “一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长率为:
举例: “一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长速率为:
[(1100-1000)/1000]×100%=10%
(1100-1000)/1年=100个/年
二、种群增长“S”型曲线
1. “J”型和“S”型曲线的增长速率变化:
看曲线的斜率(即过每一点的切线)
“J”型曲线
“S”型曲线
在“J”型曲线中，种群增长速率逐渐增大
在“S”型曲线中，种群增长速率先增大后减小
规律总结
“S”型曲线与其增长速率的关系
K/2
t0 t1 t2 时间
种群数量
K
a
b
c
d
e
⑴图乙的fg段相当于图甲的 段
⑵图乙的g点相当于图甲的 点
⑶图乙的gh段相当于图甲的 段
⑷图乙的h点相当于图甲的 段
甲
乙
增长速率变化:
0～K/2时逐渐增大
K/2～K时逐渐减小
在 K/2时达到最大
在K时增长速率为0
ac
c
cd
de
t0 t1 t2 时间
0 K/2 K 数量
增长速率
f
g
h
学以致用
1. “S”型曲线与其增长速率、增长率的关系
2. “J”型曲线与其增长速率、增长率的关系
在“S”型曲线中，种群增长速率先增大后减小，
增长率逐渐减小。
在“J”型曲线中，种群增长速率逐渐增大，
增长率基本不变。
规律总结
K值的四种表示方法
① 对应的种群增长速率为0,数量最大,为K值。
② 对应的种群增长速率最大,为K/2值。
(2)B点对应的种群出生率与死亡率相等,种群数量达到最大,为 。
(1)
A点
A'点
K值
规律总结
(3)
① 对应的种群数量为K值。
② 对应的种群出生率与死亡率差值最大，为K/2值。
(4)
① 对应的种群个体数最多,即K值。
② 对应的种群个体数为K/2值。
C点
C'点
D点
D'点
规律总结
6.实践应用
二、种群增长“S”型曲线
①野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？
②保护大熊猫的根本措施是什么？
建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。
野生大熊猫的栖息地遭到破坏，食物和活动范围缩小，K值降低。
场景1
K的应用
6.实践应用
二、种群增长“S”型曲线
机械捕杀
施用激素
药物捕杀
施用避孕药
养殖或
释放天敌
断绝或减少食物来源
增大
死亡率
降低环境容纳量,在 捕杀。
打扫卫生
控制家鼠数量的思路和相应具体措施
降低
出生率
是防治有害生物
的根本措施。
场景2
防止老鼠种群数量达到K/2处
K/2前
K/2的应用
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？
场景3
a.渔业捕捞应在 ;
K/2以后
b.捕捞后鱼的种群数量维持在 。
K/2
因为捕鱼后保留在K/2值处，种群增长速率最大，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，符合可持续发展的原则。
6.实践应用
二、种群增长“S”型曲线
K/2的应用
在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。
对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
1.种群数量的相对稳定
2.种群数量的波动
在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。
三、种群数量的波动
3.种群数量的爆发
处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。
东亚飞蝗在我国的大发生没有周期性规律，干旱是大发生的主要原因。在黄河三角洲上的湿生草地，若遇到连年干旱，土壤中的蝗卵成活率就会提高，这是造成蝗虫大发生的主要原因。在淮河流域，前一年大涝，第二年飞蝗大发生的概率最大。故河北蝗区常出现“先涝后旱，蚂蚱成片”，“大水之后，必闹蝗灾”的情况。
三、种群数量的波动
4.种群数量的下降
当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。
种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。
三、种群数量的波动
三、种群数量的波动
4.研究种群数量变化的意义
（1）为害虫的预测及防治提供科学依据。
（2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。
（3）拯救和恢复濒危动物种群。
（4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。
1.在自然界，种群数量的增长既是有规律的，又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。
(1)将一种生物引入一个新环境中不应新环境，时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。 ( )
(2)种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。 ( )
(3)由于环境容纳量是有限的，种群增长到一定数量就会保持稳定。( )
×
×
×
练习与应用
一、概念检测
2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是 ( )
A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的
B.对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的
C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变
D.对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
练习与应用
一、概念检测
B
二、拓展应用
练习与应用
1. 种群的“J”形增长和“S”形增长，分别会在什么条件下出现 你能举出教材以外的例子加以说明吗
在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”形增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，它们的种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”形增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长，随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”形增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”形增长的特点。
第1章 种群及其动态
第2节 种群数量的变化
你了解“七步洗手法”吗？了解手上细菌的检测吗？
图片中的手越白意味着越脏，越黑意味着越干净
假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。
1. 第n代细茵数量的计算公式是什么？
2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
3. 在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
探究: 建构种群 增长模型的方法
① 根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记录在自己设计的表格中。
1. 第n代细茵数量的计算公式是什么？
Nn=1×２n
2. 72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
Nn＝1×２n ＝2216
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数
数量（个）
2
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16
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64
128
256
512
1
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8
9
②以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线。
探究: 建构种群 增长模型的方法
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
曲线图：直观，但不够精确。
数学方程式：精确，但不够直观。
探究: 建构种群 增长模型的方法
观察研究对象，提出 。
提出合理的 。
根据实验数据，用适当的 。
形式对事物的 进行 。
通过进一步 ，
对模型进行 。
问题
假设
数学
性质
表达
实验或观察
检验或修正
数学
细菌每20 min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
方法：
步骤：
模型构建法（ 模型）
探究: 建构种群 增长模型的方法
1.数学模型概念：
用来描述一个____或它的____的_________；
系统
性质
数学形式
2.建构数学模型的方法（步骤）
①观察研究对象，提出问题
②提出合理的假设
③根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型
④通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
3.数学模型的种类
①数学公式，如Nn=2n
②曲线图
分析自然界种群增长的实例
资料1 1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。
资料2 20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如右图所示。
讨论:
1.这两个资料中种群增长有什么共同点
2.种群出现这种增长的原因是什么？
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
种群数量增长迅猛,且呈无限增长趋势。
食物充足，缺少天敌等
不能，因食物和空间有限
1.产生条件:
食物和空间条件充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等条件下；
2.增长特点:
种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
t年后种群的数量为:
Nt=N0λt
一、种群增长的“J” 形曲线
3.计算公式(建立数学模型):
一年后种群的数量为:
N1=N0λ1
二年后种群的数量为:
N2=N1·λ=
N0λ2
(N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。)
理想状态
【思考1】
①当λ=1时，种群数量如何变化？
②当λ＞1时，种群数量如何变化？
③当λ＜1时，种群数量如何变化？
【思考2】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
种群数量不变(相对稳定)
种群数量增长
种群数量下降
不一定；
只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
一、种群增长的“J” 形曲线
4. λ值的生物学意义:
1-4年，种群数量呈___形增长
4-5年，种群数量__________
5-9年，种群数量__________
9-10年，种群数量_______
10-11年，种群数量_____________
11-13年，种群数量____________________________
前9年，种群数量第_______年最高
9-13年，种群数量第______年最低
“J”
增长
相对稳定
下降
下降
11-12年下降，12-13年增长
5
12
1.据图说出种群数量如何变化
现学现用
A______________
B______________
C______________
D______________
2.研究人员连续10年调查生态系统中某动物的种群数量变化，绘制的λ值变化曲线如图所示。
A、B、C、D 四点时的种群数量相比，最多的是 点；最少的是 点。
年龄结构
增长型
稳定型
衰退型
B
D
稳定型
现学现用
5.实例:
一、种群增长的“J” 形曲线
福寿螺(原产中美洲的热带和亚热带地区)
已成为世界性的外来入侵生物。
紫茎泽兰(原产于墨西哥)
5.实例:
一、种群增长的“J” 形曲线
水葫芦（凤眼莲）原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。
1.如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”型增长吗？
不会
生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线，呈“S”型。
2.如何验证这个观点？
思考？
时间/d
种群数量/个
K=375
大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快；
第五天以后基本维持在375个左右。
自然条件下，为什么种群增长到K值左右便会趋于稳定？
思考？
自然条件下，资源和空间总是有限的；
当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，这就会使种群的出生率降低，死亡率升高。
当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平（K值）。
种内竞争对种群数量起调节作用。
二、种群增长“S”型曲线
1. “S”形增长含义
资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力），种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“ ”形。
S
2. 适用对象：
一般自然种群的增长
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K 值。
3. 环境容纳量（K值）
4.曲线图分析
ab段：
bc段：
c点：
cd段：
de段：
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。
种群数量为K/2，种群增长速率达到最大
（1）各区段分析:
二、种群增长“S”型曲线
4.曲线图分析
二、种群增长“S”型曲线
（2）K值分析
不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
②在环境条件没有变化的情况下，种群数量到达K值后就不再变化了吗？
①同一种群的K值是固定不变的吗？
种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
③K值是不是种群数量的最大值？
不是；K值是种群在一定环境条件下所能维持的种群最大数量
①图中阴影部分表示什么？
②环境阻力如何用自然选择学说内容解释？
环境阻力。
生存斗争中被淘汰的个体数。
不等同，已经存在环境阻力。
（3）“J”形曲线和“S”形曲线比较分析
③“S”形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？为什么？
4.曲线图分析
二、种群增长“S”型曲线
4.曲线图分析
二、种群增长“S”型曲线
（4）S形曲线的变形
种群数量在 K/2值时，种群—
增长最快
种群数量小于K/2值时种群—
增长逐渐加快
种群数量大于K/2值时种群—
增长逐渐减慢
“S”型曲线各段种群的年龄结构如何化？
t0 t1 t2 时间
种群数量
K
t0 t1 t2 时间
0 K/2 K 数量
增长速率
K/2
种
群
数
量
“S”
型
增
长
曲
线
K/2
K
种
群
数
量
增
长
率
时间
D: 出生率＝死亡率，即
种群数量处于K值。
B: 出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。
4.曲线图分析
二、种群增长“S”型曲线
（4）S形曲线的变形
增长速率＝(现有个体数－原有个体数)／增长时间
=(出生数－死亡数)/时间。(有单位，如个/年)
故增长率不能等同于增长速率。
种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线(即斜率)
5.种群增长率与种群增长速率
(1)增长率:
(2)增长速率:
增长率＝(现有个体数－原有个体数)／原有个体数×100％
举例: “一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长率为:
举例: “一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长速率为:
[(1100-1000)/1000]×100%=10%
(1100-1000)/1年=100个/年
二、种群增长“S”型曲线
1. “J”型和“S”型曲线的增长速率变化:
看曲线的斜率(即过每一点的切线)
“J”型曲线
“S”型曲线
在“J”型曲线中，种群增长速率逐渐增大
在“S”型曲线中，种群增长速率先增大后减小
规律总结
“S”型曲线与其增长速率的关系
K/2
t0 t1 t2 时间
种群数量
K
a
b
c
d
e
⑴图乙的fg段相当于图甲的 段
⑵图乙的g点相当于图甲的 点
⑶图乙的gh段相当于图甲的 段
⑷图乙的h点相当于图甲的 段
甲
乙
增长速率变化:
0～K/2时逐渐增大
K/2～K时逐渐减小
在 K/2时达到最大
在K时增长速率为0
ac
c
cd
de
t0 t1 t2 时间
0 K/2 K 数量
增长速率
f
g
h
学以致用
1. “S”型曲线与其增长速率、增长率的关系
2. “J”型曲线与其增长速率、增长率的关系
在“S”型曲线中，种群增长速率先增大后减小，
增长率逐渐减小。
在“J”型曲线中，种群增长速率逐渐增大，
增长率基本不变。
规律总结
K值的四种表示方法
① 对应的种群增长速率为0,数量最大,为K值。
② 对应的种群增长速率最大,为K/2值。
(2)B点对应的种群出生率与死亡率相等,种群数量达到最大,为 。
(1)
A点
A'点
K值
规律总结
(3)
① 对应的种群数量为K值。
② 对应的种群出生率与死亡率差值最大，为K/2值。
(4)
① 对应的种群个体数最多,即K值。
② 对应的种群个体数为K/2值。
C点
C'点
D点
D'点
规律总结
6.实践应用
二、种群增长“S”型曲线
①野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？
②保护大熊猫的根本措施是什么？
建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。
野生大熊猫的栖息地遭到破坏，食物和活动范围缩小，K值降低。
场景1
K的应用
6.实践应用
二、种群增长“S”型曲线
机械捕杀
施用激素
药物捕杀
施用避孕药
养殖或
释放天敌
断绝或减少食物来源
增大
死亡率
降低环境容纳量,在 捕杀。
打扫卫生
控制家鼠数量的思路和相应具体措施
降低
出生率
是防治有害生物
的根本措施。
场景2
防止老鼠种群数量达到K/2处
K/2前
K/2的应用
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？
场景3
a.渔业捕捞应在 ;
K/2以后
b.捕捞后鱼的种群数量维持在 。
K/2
因为捕鱼后保留在K/2值处，种群增长速率最大，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，符合可持续发展的原则。
6.实践应用
二、种群增长“S”型曲线
K/2的应用
在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。
对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
1.种群数量的相对稳定
2.种群数量的波动
在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。
三、种群数量的波动
3.种群数量的爆发
处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。
东亚飞蝗在我国的大发生没有周期性规律，干旱是大发生的主要原因。在黄河三角洲上的湿生草地，若遇到连年干旱，土壤中的蝗卵成活率就会提高，这是造成蝗虫大发生的主要原因。在淮河流域，前一年大涝，第二年飞蝗大发生的概率最大。故河北蝗区常出现“先涝后旱，蚂蚱成片”，“大水之后，必闹蝗灾”的情况。
三、种群数量的波动
4.种群数量的下降
当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。
种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。
三、种群数量的波动
三、种群数量的波动
4.研究种群数量变化的意义
（1）为害虫的预测及防治提供科学依据。
（2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。
（3）拯救和恢复濒危动物种群。
（4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。
1.在自然界，种群数量的增长既是有规律的，又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。
(1)将一种生物引入一个新环境中不应新环境，时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。 ( )
(2)种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。 ( )
(3)由于环境容纳量是有限的，种群增长到一定数量就会保持稳定。( )
×
×
×
练习与应用
一、概念检测
2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是 ( )
A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的
B.对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的
C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变
D.对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
练习与应用
一、概念检测
B
二、拓展应用
练习与应用
1. 种群的“J”形增长和“S”形增长，分别会在什么条件下出现 你能举出教材以外的例子加以说明吗
在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”形增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，它们的种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”形增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长，随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”形增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”形增长的特点。